一不小心又搞个大新闻:全球首创综合极端条件实验装置开工啦~
2017/10/1 中国科学院北京综合研究中心

    

     9月28日,由中国科学院物理研究所等承担的综合极端条件实验装置在北京市怀柔科学城正式启动建设,这个大科学装置可不简单,不仅是怀柔科学城第一个开工的国家重大科技基础设施,还是国际上第一个集极低温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件为一体的用户装置。

    

     一不小心搞了两个“第一”,失礼啦~

    

     为什么要建设综合极端条件实验装置呢?20世纪中叶以来,科学技术发展出现了一种新态势,许多科学领域的进一步发展和研究前沿的进一步突破,都离不开大科学装置的辅助。正如中科院高能所王贻芳院士所说:“大科学装置科学目标明确,应用范围广泛,投入规模大,技术先进,可以产出重大成果,对学科发展具有重大的引领和带动作用,还有一些溢出效应如重大技术的积累、突破和推广应用, 国际合作与技术引进,关键技术人才的培养,企业技术水平与研发能力的提高等。”因此,二战以来,发达国家均投入大量人力物力建设各类大科学装置,如美国的引力波实验装置、日本的SPring-8、欧洲的核子中心等等,并依托这些研究设施取得了发现上帝粒子、引力波等震惊世界的重大科技成果。

    

    

    

     我国的大科学装置建设是在邓小平同志的直接关怀下启动的,从北京正负离子对撞机开始,30余年来我们建成投运了一批大科学装置,但与发达国家相比,整体上我国的大科学装置还处于追赶阶段,技术上原创不多,规模上只有发达国家的十分之一,重大科学成果还没有进入爆发期。

     这次在北京怀柔开工建设的综合极端条件实验装置就属于大科学装置的范畴,它包括极端条件材料制备表征系统、超快条件物质研究系统、极端条件量子态调控系统和高温高压大体积材料研究系统,能够营造极低/高温、超高压、强磁场和超快光场等极端条件,科学家可以通过观察物质在这些极端物理条件下的状态,来研究新物质和新物态,从而拓展我们认识自然、改造自然、造福人类的能力。

     那么综合极端条件能极端到什么程度呢?

     极低温:低至1mK,无限接近绝对零度(摄氏温标零下273.15度)。

     超高压:强至300GPa,接近地心处的压力。

     强磁场:强至26T,比地球磁场高60万倍。

     超快光场:快至100as,达到电子震动的时间单位。

    

     正如中科院物理所方忠所长所说“项目建设将大幅提升我国综合极端条件下的科学与技术研究能力及尖端实验设备的研制、运行能力,科研人员可以开展非常规超导、拓扑物态、新型量子材料与器件等方面的研究工作,并可在物理、材料、化学和生物医学等领域开展超快科学研究,探索极端时空尺度上的物质结构信息和动力学信息;将提升我国在相关基础研究、高技术研究领域的综合水平,使我国在该领域的综合实力步入世界一流水平。”

     好吧,科学家说的话比较高大上,小编选一个点来给大家展开一下:

     近年来,我国科技发展日新月异,但是民用航空、精密仪器、医疗设备等领域的很多设备都需要依赖进口,原因就在于我国的材料学距离发达国家还有一定差距,一方面核心关键材料对外依存度较高,关键技术缺失;另一方面,成熟项目“一哄而上”,造成产业结构性过剩。那么材料学可不可以像其他学科一样通过科学家的努力实现“弯道超车”呢?十分遗憾,材料学的特性注定了它很难做到这一点,因为材料学又被称为“试错科学”,传统的材料研制方法主要是利用现有关于材料的理论和经验,通过调整研究材料配比,进行表征测试和检验,最终找到满足需求的材料,因此,材料学一直是我国制造业的阿克琉斯之踵。而综合极端条件实验装置则可以同时营造多种复合化的极端条件研究物态,缩短研究时间,提高研究效率,助力材料性能的优化研究;此外,装置还是新材料研发平台,帮助我国在新材料研发领域占据高地,获得领先优势,服务技术革新和高技术制造的转型升级。

    

     见一斑而窥全豹,现在大家知道这个综合极端条件实验装置有多牛了吧,据悉装置须耗时5年建成,让我们共同期待,SECUF在怀柔建成投运的那一天吧!

    

     预告:怀柔科学城还将开建两个大科学装置,预知后事如何,且按下方二维码关注我们吧!

    

     本期编辑:冯凯悦

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